JPH08297065A - 重量物の重心位置測定装置および重量物の吊上移動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重量物を大型クレーンなどの吊上移動装置に
より吊り上げて移動する際に使用する重量物の重心位置
測定装置、およびそれを用いた重量物の安全確実な吊上
移動方法を提供すること。 【構成】 この重心位置測定装置は、重量物２を支持す
るように基部３上に分散配置される複数の重量検出部４
と、各重量検出部４の検出値が入力される演算手段５
と、基準位置に対する各重量検出部４の座標位置を演算
手段５に入力する座標入力手段６とを備えている。そし
て演算手段５は各座標位置の重量検出値による加重平均
により演算された重心位置を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吊上移動装置で重量物を
安全確実に吊り上げて移動するために使用される重量物
の重心位置測定装置、およびその装置を使用した重量物
の吊上移動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種プラントにおける機器や、いわゆる
ユニットハウスと称されている住宅は、生産工場で主要
部分を組み立てた後、そのままの姿で現場に搬入される
ものが多い。このような重量物は大型クレーンなどの吊
上移動装置を使用し、生産工場における大型トレーラへ
の積み込み、および現場での積み下ろし作業等が行われ
る。大型クレーンによる積み込みや積み下ろし作業を行
う場合、ワイヤーロープのような吊具を掛けた中心位置
が重量物の平面上の重心位置からずれていると、吊り上
げおよび移動をするときに重量物に傾きが生じたり、荷
重アンバランスによるワイヤーロープの切断事故等を起
こす虞がある。従来、このような問題を回避するために
は熟練者の感に頼る予測方法か、または予め重量物の平
面上の重心位置を計算し、予測重心位置の上方に大型ク
レーンの吊上フックを移動して吊り上げる方法などが行
われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熟練者
の感による予測方法ではバラツキが大きく信頼性が低い
という問題があり、計算による予測方法は複雑な形状や
内部構造を有する重量物に対しては、その計算が極めて
複雑で時間と手間がかかる上に、得られた予測重心位置
の精度も極めて低いという問題があった。そこで本発明
は従来行われている重心位置予測方法の問題に鑑み、新
規な重量物の重心位置測定装置、およびそれを用いた重
量物の吊上移動方法の提供を課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の重量物の重心位置測定装置は、重量物を支持するよ
うに基部上に分散配置される複数の重量検出部と、各重
量検出部の重量検出値が入力される演算手段と、基準位
置に対する各重量検出部の座標位置を前記演算手段に入
力する座標入力手段を備えている。そして演算手段は各
座標位置の重量検出値の重み付けによるに加重平均から
重量物の重心位置を演算してそれを出力するように構成
されていることを特徴とするものである。本発明の重量
物の重心位置測定装置の好ましい実施態様においては、
演算手段がさらに各重量検出部の重量検出値の加算値を
重量物の総重量として出力するように構成されている。

【０００５】上記装置のさらに好ましい実施態様におい
ては、演算手段により演算された重量物の重心位置およ
び総重量の値を表示する表示手段が設けられている。本
発明の重量物の吊上移動方法は、上記重心位置測定装置
により測定した重量物の重心位置上に吊上移動装置の吊
上部を移動し、その吊上部と重量物に設けられた複数の
吊上掛合部との間を吊上具でそれぞれ連結した後、重量
物を吊り上げて移動することを特徴とするものである。
上記方法の好ましい実施態様においは、上記重心位置測
定装置により測定された重量物の重心位置上に吊上移動
装置の吊上部を移動し、その吊上部と重量物に設けられ
た複数の吊上掛合部との間を、上記重心位置測定装置に
おける演算手段により得られた総重量値に適合する強度
の吊上具でそれぞれ連結した後、重量物を吊り上げて移
動する。

【０００６】

【作用】本発明の重量物の重心位置測定装置は、各座標
位置の重量検出値によるに加重平均から重量物の現実の
重心を正確に演算してそれを重心測定値として出力する
ことができる。本発明の重量物の吊上移動方法によれ
ば、上記重心位置測定装置により重量物の現実の重心位
置を測定し、その重心位置の上方に吊上移動装置の吊上
部を移動し、吊上部と重量物に設けられた複数の吊上掛
合部との間を吊上具でそれぞれ連結して重量物を吊り上
げ移動するので、複雑な形状および構造を有する重量物
であっても、正確にその重心を基準として安全確実に重
量物を吊り上げることができる。

【０００７】

【実施例】次に図面により本発明の実施例を説明する。
図１は本発明による重心位置測定装置を使用し、プラン
トに用いられる機器のような重量物の重心位置を測定し
ている状態の説明図である。重心位置測定装置１は一点
鎖線で示す重量物２を支持するように床などの基部３上
に分散配置される複数（この例では４個）の重量検出部
４と、各重量検出部４の重量検出値が入力される演算手
段５と、基準位置に対する各重量検出部４の座標位置を
前記演算手段５に入力する座標入力手段６とを備えてい
る。各重量検出部４と演算手段５は配線７により接続さ
れている。さらにこの重心位置測定装置１には演算手段
５の出力を表示するための表示手段８として、デイスプ
レー装置９およびプリンター装置１０が設けられてい
る。なお、重量物２を吊り上げて移動するための吊上掛
合部１１が重量物２の上部の複数箇所に設けられてい
る。

【０００８】図２は図１における重量検出部４の設置状
態を示す側面図である。重量検出部４としては、例えば
磁歪素子を利用したロードセルを使用することができ
る。この重量検出部４は基部３上に配置された台座１２
の上に載置支持され、その上面は支持部材１３を介して
重量物２の底面に接している。なお重量物２が複数の重
量検出部４により支持される前には、基部３上に配置さ
れた複数の架台１４により支持され、例えばジャーナル
ジャッキのような昇降手段を使用することにより、複数
の重量検出部４へその支持が移される。また架台１４と
しては台木などが使用される。

【０００９】図３は図１の重量検出部４、演算手段５、
座標入力手段６および表示手段８としてのプリンター装
置１０の部分をさらに具体的に示す電気系統図である。
各重量検出部４からの出力は発信側と受信側にそれぞれ
設けられたコネクタ１５，１６およびその間を接続する
配線７により演算手段５の入力部に入力される。この例
における演算手段５は重量物の重心と総重量の両者を同
時に測定することができ、コンピュータ、例えばノート
型のパーソナルコンピュータ２０、それにデータベース
で接続された拡張ユニット２１およびセンサーインター
フェイスボード２２により構成されている。そしてパー
ソナルコンピュータ２０は処理ソフトおよび測定データ
の記憶用のフロッピーデイスク２３との間でデータの授
受を行うようになっている。

【００１０】次に上記装置を使用して重量物の重心を測
定する方法を説明する。図４は図１に示す重量物２の底
面に配置された４個の重量検出部４の平面位置を示す平
面図である。４個の重量検出部４の設置位置を順に
Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ ，Ｌ₄ とし、基準位置Ｓの座標ｘ，ｙ
を（０，０）とすると、各重量検出部４の座標はＬ₁ ＝
（ｘ₁ ，ｙ₁ ）、Ｌ₂ ＝（ｘ₂ ，ｙ₂ ）、Ｌ₃ ＝
（ｘ₃ ，ｙ₃ ）およびＬ₄ ＝（ｘ₄ ，ｙ₄ ）になる。さ
らにこの重量検出部４による重量検出値を順にＷ₁ ，Ｗ
₂ ，Ｗ₃ ，Ｗ₄ とすると、重心Ｇの基準位置Ｓに対する
座標（Ｇｘ、Ｇｙ）は、Ｇｘ＝（Ｗ₁ ・ｘ₁ ＋Ｗ₂ ・ｘ
₂ ＋Ｗ₃ ・ｘ₃ ＋Ｗ₄ ・ｘ₄ ）／Ｗ₀、Ｇｙ＝（Ｗ₁ ・
ｙ₁ ＋Ｗ₂ ・ｙ₂ ＋Ｗ₃ ・ｙ₃ ＋Ｗ₄ ・ｙ₄ ）／Ｗ₀ の
ように重量検出値の重み付けによる加重平均演算によっ
て算出される。ここでＷ₀ は、重量物２の総重量値（Ｗ
₁ ＋Ｗ₂ ＋Ｗ₃ ＋Ｗ₄ ）である。なお、重量検出部４を
４個以上設ける場合も同様な加重平均演算により重心位
置が算出される。

【００１１】この加重平均演算は重量検出部４からのア
ナログ信号をセンサーインターフェイスボード２２でデ
ジタル信号変換された重量検出値（Ｗ₁ ，Ｗ₂ ，Ｗ₃ ，
Ｗ₄）と、座標入力手段６としてのパーソナルコンピュ
ータ２０のキーボードから入力された各重量検出部４の
座標位置（Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ ，Ｌ₄ ）を基に、フロッピ
ーデイスク２３から読み込んだ処理ソフトによりパーソ
ナルコンピュータ２０と拡張ユニット２１の両者で実行
される。なおこの拡張ユニット２１は、パーソナルコン
ピュータ２０の処理速度を上げる目的からこの分野で通
常使用されるものであるが、場合によっては省略するこ
ともできる。

【００１２】図５は上記演算を行うためのフローチャー
トの例である。演算開始指令により先ずステップＳ₁ に
おいて全ての重量検出部４（図１の例ではｎ＝４）の位
置座標ｘ_i 、ｙ_i を座標入力手段６によりパーソナルコ
ンピュータ２０の記憶部に入力する。次にステップＳ₂
において１番目の重量検出部４の検出値Ｗ_i をパーソナ
ルコンピュータ２０の記憶部に読み込み、ステップＳ₃
においてそれら記憶値を利用してＷ_i ｘ_i およびＷ_i ｙ
_i の乗算を行う。次にステップＳ₄ においてそれまでの
乗算結果を加算してΣＷ_i ｘ_i およびΣＷ_i ｙ_i を算出
する。次いでステップＳ₅ において最後の重量検出部４
まで検出値Ｗ_i の読み込みが行われた否かを判断し、も
し最後でなければステップＳ₂ に戻り、最後であればス
テップＳ₆ に移って総重量Ｗ_O の演算を行う。次にステ
ップＳ₇ において重心演算であるΣＷ_i ｘ_i ／Ｗ_O およ
びΣＷ_i ｙ_i ／Ｗ_O を行って停止する。

【００１３】図６は上記のように演算手段５により演算
された重量物の重心位置Ｇおよび総重量Ｗ₀ をデイスプ
レー装置９の表示面９ａ上に表示した例である。表示面
９ａ上には重量物２の平面図、４個の重量検出部４、重
心位置Ｇがそれぞれシンボル的に表示されると共に、画
面の一部に重心位置の座標Ｇｘ、Ｇｙおよび、総重量Ｗ
_O がデジタル表示される。なおこれら重心位置の座標Ｇ
ｘ、Ｇｙと総重量Ｗ_O、さらには各重量検出部４の座標
位置とそれらの重量検出値等はプリンター装置１０から
ハードコピーとして出力される。

【００１４】次に上記の重心位置測定装置を使用して重
量物の吊り上げおよび移動をする方法を説明する。先ず
昇降装置を使用して重量物２の支持を重量検出部４から
図２に示す基部３上に配置された複数の架台１４に移
し、重量検出部４を取り除く。次に図７に示すように、
重量物２の上側表面に前記のように測定された重心位置
をマーク３２し、図示しない大型クレーン等の吊上移動
装置におけるフック等の吊上部３０をマーク３２された
直上に移動する。次いで吊上部３０と重量物２に設けら
れた複数の吊上掛合部１１との間を吊上具３１でそれぞ
れ連結した後、吊上移動装置を操作して重量物２を吊り
上げて移動する。このように吊上部３０と重量物２に設
けられた複数の吊上掛合部１１との間を複数の吊上具３
１で連結するには、例えば吊上部３０を適当に下降させ
て、吊上掛合部１１の一つと吊上部３０との間を複数の
ワイヤーロープや複数のチェーンブロックのような本吊
り用の吊上具３１で連結する。次に、吊上部３０に荷重
が加わらないようにして夫々のワイヤーロープ等を少し
緊張して、夫々のチェーンブロックを作動し、吊上部３
０が重心位置にくるように調節する。

【００１５】図８はこのようにして本吊り用の吊上具３
１を連結した吊上部３０部分の拡大図であり、図９はそ
れぞれ長さの異なるワイヤーロープやチェーンブロック
のような本吊り用の吊上具３１の例である。図９におい
て、ワイヤーロープ３１ａは一端に吊上掛合部１１と連
結するための差し込みピン付き連結部３１ｂ、他端に吊
上部３０に掛合するリング部３１ｃがそれぞれ設けられ
ている。チェーンブロック３１ｄは一端に吊上掛合部１
１と連結するための差し込みピン付き連結部３１ｅ、他
端に吊上部３０に掛合するリング部３１ｆがそれぞれ設
けられると共に、途中に長さ調整部３１ｇが設けられて
いる。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明の重量物の重心位置
測定装置は、各座標位置の重量検出値によるに加重平均
から重量物の現実の重心を正確に演算し、それを重心測
定値として出力することができる。そして本発明の重量
物の吊上移動方法によれば、上記重心位置測定装置によ
り重量物の現実の重心位置を測定し、その重心位置の上
方に吊上移動装置の吊上部を移動し、吊上部と重量物に
設けられた複数の吊上掛合部との間を吊上具でそれぞれ
連結し重量物を吊り上げて移動するようにしたので、複
雑な形状および構造を有する重量物であっても正確にそ
の重心を基準として安全確実に重量物を吊り上げること
ができる。さらに、重量物の総重量の演算結果が出力さ
れるように演算手段を構成することにより、その総重量
に適正な吊上移動装置の手配、および適合する強度の吊
上具を選定して使用できる。そのため過剰な設備を用意
することなく重量物の吊り上げ移動を安全確実に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による重心位置測定装置を使用して重量
物の重心位置を測定している状態の説明図。

【図２】図１における重量検出部４の設置状態を示す側
面図。

【図３】図１の重量検出部４、演算手段５、座標入力手
段６および表示手段８としてのプリンター装置１０の部
分をさらに具体的に示す電気系統図。

【図４】図１に示す重量物２の底面に配置された４個の
重量検出部４の位置を示す平面図。

【図５】図３における演算手段５で演算するためのフロ
ーチャート。

【図６】演算手段５により演算された重量物の重心位置
および総重量をデイスプレー装置９の表示面９ａ上に表
示した例。

【図７】重量物２を吊上部３０により吊り上げた状態の
模式的な図。

【図８】吊上具３１を連結した吊上部３０部分の拡大
図。

【図９】それぞれ長さの異なるワイヤーロープやチェー
ンブロックのような本吊り用の吊上具３１の例を示す模
式的な図。

【符号の説明】

１ 重心位置測定装置 ２ 重量物 ３ 基部 ４ 重量検出部 ５ 演算手段 ６ 座標入力手段 ７ 配線 ８ 表示手段 ９ デイスプレー装置 ９ａ 表示面 １０ プリンター装置 １１ 吊上掛合部 １２ 台座 １３ 支持部材 １４ 架台 ２０ パーソナルコンピュータ ２１ 拡張ユニット ２２ センサーインターフェイスボード ２３ フロッピーデイスク ３０ 吊上部 ３１ 吊上具 ３１ａ ワイヤーロープ ３１ｂ 連結部 ３１ｃ リング部 ３１ｄ チェーンブロック ３１ｅ 連結部 ３１ｆ リング部 ３１ｇ 長さ調整部 ３２ マーク

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量物２を支持するように基部３上に分
   散配置される複数の重量検出部４と、 各重量検出部４の重量検出値が入力される演算手段５
   と、 基準位置に対する各重量検出部４の座標位置を前記演算
   手段５に入力する座標入力手段６と、 を備え、前記演算手段５は各座標位置の重量検出値によ
   るに加重平均から重心位置を演算してそれを出力するよ
   うに構成されていることを特徴とする重量物の重心位置
   測定装置。
2. 【請求項２】 演算手段５がさらに各重量検出値の加算
   値を重量物２の総重量として出力するように構成される
   請求項１の重量物の重心位置測定装置。
3. 【請求項３】 演算手段５から出力された重量物２の重
   心位置および総重量の値を表示する表示手段８が設けら
   れている請求項２の重量物の重心位置測定装置。
4. 【請求項４】 請求項１の重心位置測定装置を使用して
   重量物２の重心位置を測定し、その測定した重心位置上
   に吊上移動装置の吊上部３０を移動し、該吊上部３０と
   重量物２に設けられた複数の吊上掛合部１１との間を吊
   上具３１でそれぞれ連結した後、重量物２を吊り上げて
   移動する重量物の吊上移動方法。
5. 【請求項５】 基部３上の架台１４に支持された重量物
   ２を、昇降装置を使用して複数の重量検出部４にその支
   持を移した後、重量物２の重心位置を測定する請求項４
   の重量物の吊上移動方法。
6. 【請求項６】 請求項２の重心位置測定装置を使用して
   重量物２の重心位置を測定し、その測定した重心位置上
   に吊上移動装置の吊上部３０を移動し、該吊上部３０と
   重量物２に設けられた複数の吊上掛合部１１との間を、
   該重心位置測定装置における演算手段５により得られた
   総重量値に適合する強度を有する吊上具３１でそれぞれ
   連結した後、重量物２を吊り上げて移動する重量物の吊
   上移動方法。
7. 【請求項７】 基部３上の架台１４に支持された重量物
   ２を、昇降装置を使用して複数の重量検出部４にその支
   持を移した後、その重量物２の重心位置および総重量を
   測定する請求項６の重量物の吊上移動方法。